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74 PCB giugno 2012 ▶ TEST & QUALITY - CONTROLLI INTEGRATI Ispezione a 360° Gli OEM e CEM che assemblano dispositivi di alto valore necessitano di soluzioni in grado di garantire una capacità di ispezione economicamente conveniente in produzioni in linea e ad alta velocità a cura di Richard Vereijssen, Yamaha Motor automatica viene largamente usata nelle L’ispezione attuali linee di assemblaggio per montaggio superfi ciale ad alta velocità quali quelle utilizzate in ambito automotive, aerospaziale e difesa, nel settore elettromedicale e nella produzione di dispositivi consumer. La tecnologia d’ispezione utilizzata è normalmente ottica. Quella a raggi X viene sempre più richiesta invece in quei settori industriali in cui sia richiesto un 100% d’ispezione degli assemblati. In ogni caso, in un rapporto del 2011 della Reaserchandmarkets, viene ripor- tato che i manager che si occupano di produzione vengono spesso forzati a giustifi care il valore che il sistema AOI apporta alla linea di assemblaggio e che molti produttori sono incerti su dove piazzare le macchine d’ispezione per ottenere i risultati ottimali o come programmare e utilizzare al meglio gli strumenti a loro disposizione. Ancora, quando sono implementate in modo corretto, le AOI e la AXI non sono solo estremamente effi caci nell’evitare che giungano al cliente fi nale unità fallate o con caratteristiche inferiori rispetto agli standard richiesti, ma anche evidenziare in tempo reale le cause dei Macchine di ispezione AOI Yamaha, rispettivamente da sinistra i modelli YSi-12, YSi-S e YSi-X difetti incontrati. Ciò può aiutare i progettisti a massimizzare il prodotto di fi - ne linea e la produttività generale, minimizzando nel contempo i tempi morti, garantendo in tal modo un rapido ritorno del capitale iniziale investito. Integrare l’ispezione automatica Idealmente gli assemblati dovrebbero sottostare all’AOI dopo che il montaggio dei componenti sia stato eseguito e, di nuovo, dopo il processo di saldatura refl ow. Normalmente non c’è bisogno di eseguire l’SPI dopo la stampa della pasta saldante, visto che il processo è altamente automatizzato e può essere gestito senza problemi dalle moderne stampanti quali ad esempio la serie Yamaha YSP dotata del sistema Single Swing Squeegee (3S). Dato che il montaggio dei componenti può coinvolgere un signifi cativo intervento manuale, come ad esempio la giuntatura dei nastri e il setup dei nozzle e dei feeder, l’AOI viene compiuta in modo ideale dopo questa fase,
Grafico delle correzioni di costo proprio per localizzare difetti quali la mancanza di componenti o il loro disallineamento. Eseguire l’AOI dopo la fase di montaggio può isolare ogni variazione inaccettabile nei materiali, quali le dimensioni dei componenti o le loro effettive condizioni, che possano pregiudicare la percezione di qualità da parte del cliente finale. L’AOI in linea Le misure AOI raccolte immediatamente dopo il montaggio dei componenti forniscono una ricca fonte d’informazioni, non solo per segnalare l’esistenza di difetti, ma anche per l’individuazione delle cause di questi. Un operatore d’esperienza con l’abilità di identificare difetti ricorrenti nei rapporti può avere la capacità di tracciare la causa manualmente, per esempio imputandola a un nozzle di montaggio individuale o a un feeder. Una notifica assai più rapida però, che permette di rettificare l’origine del problema in tempo reale, è possibile se la macchia per l’AOI ha la capacità di comunicare direttamente con la pick & place. Questa è una cosa difficile da conseguire. Nonostante il fatto che vengano normalmente adottati standard largamente utilizzati a livello industriale quali lo SMEMA, lo scambio di informazioni dettagliate fra macchine su cui funzionino software sostanzialmente diversi fra loro rimane una vera e propria sfida. Entrambe le macchine possono non prevedere l’intero set di messaggi, cosa che può limitare l’interpretazione corretta da parte dell’unità di assemblaggio dei report d’errore forniti dalla macchina AOI. Tali problemi possono essere evitati se le stazioni AOI e le altre macchine in linea dispongano di una piattaforma software comune che permetta la comunicazione fra tutte le macchine agevolando i processi di individuazione e di rapporto. La soluzione Yamaha Solo pochi fornitori di apparecchiature dispongono nei loro cataloghi contemporaneamente di soluzioni di assemblaggio e di ispezione. Con una base installata di più di 30.000 unità (fra macchine di piazzamento SMT e macchine AOI), il pacchetto Yamaha Intelligent Machines dispone di una soluzione ideale basata su un’architettura software unificata che permette a tutte le macchine in linea di essere collegate in modo rapido e semplice fra loro. Questo approccio supera lo sforzo d’integrazione necessario a connettere dispositivi di diversa provenienza e semplifica le sofisticate linee di comunicazione. Se un componente mancante, un errore di polarità o un guasto sia scoperto dal sistema d’ispezione post reflow su uno dei lati della scheda, il software Yamaha opzionale Quality Assurance (QA) invia un segnale Posizionamento delle teste laser in colore RGB-IR d’allarme dall’AOI verso la pick & place identificata, che si ferma prima che abbiano inizio le operazioni di posizionamento. <strong>Il</strong> rapporto d’ispezione può quindi essere analizzato per risolvere la causa del problema. La stazione AOI in linea YSi-12 raggiunge le migliori prestazioni usando un sistema potenziato d’illuminazione e particolari tecniche di cattura delle immagini. Immagini catturate sotto illuminazione rossa, verde o blu emessa da LED posizionati a differenti angoli di puntamento aumentano le capacità di distinguere la forma e il vero colore di ogni obiettivo. Inoltre, l’immagine infrarossa aumenta le capacità d’ispezione nel dominio del visibile, potenziando in tal modo le capacità di localizzazione degli errori. Vengono quindi raccolte 10 immagini per ogni campo di visione, campi che sono illuminati mediante diverse lunghezze d’onda e diversi angoli d’incidenza. Con un numero così grande di immagini da analizzare, la macchina ha la possibilità di localizzare errori che difficilmente l’occhio umano riescirebbe a distinguere. Inoltre, la verifica coplanare verticale del laser risolve una delle classiche debolezze dei dispositivi AOI tradizionali, identificando condizioni quali le parti parzialmente sollevate dei componenti saldati. Ciò può aver luogo in presenza di package particolarmente leggeri o minuti quali i QFN o i SON, che possono perdere contatto con la scheda in caso di reflow. Una localizzazione tempestiva PCB giugno 2012 75
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